JPH01292A - 密閉循環回路式洗浄装置を有する水の電解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は密閉循環回路式洗浄装置を具備した水の電解装
置に関し、詳細には電解装置本体と外部洗浄液タンクの
間に電解槽を通る洗浄用密閉循環回路を形成し、ワンタ
ッチで洗浄装置を操作できるようにした水の電解装置に
関する。

〔従来の技術〕

陰電極と陽電極の間を電解用隔膜によって陽極室と陰極
室に仕切シ、画電極室の水を電気分解してアルカリイオ
ン水と酸性イオン水を生成する水の電解装置は、使用し
ているうちに電解槽の陰極に炭酸カルシウムが堆積し、
電解効率を低下させる。特に、流水式の水電解装置のよ
うに微小間隙の陰極室を有する電解槽では、炭酸カルシ
ウムの付着で陰極室が閉塞され、水の流れが阻害される
という問題を併発する。

このため、電解槽を塩酸溶液などの洗浄液で適宜洗浄し
なければならない。従来は、洗浄の都度電解槽と外部の
洗浄液タンクの間にバルブを介して洗浄回路を接続し、
所定量の薬液を加えて調合した洗浄液を該回路に流して
洗浄を行っている。

このような手動式の洗浄は弁の切換え、薬液調合などに
算量知識が必要なため洗浄のたびに熟練者がニーデーま
で出向かなければならなかった。

ところで、従来この糧の水の電解装置の洗浄においては
、洗浄回路を接続する際に電解槽内の水が抜けて循環に
必要な液量に充たなくなるため、洗浄回路は洗浄液タン
クに水を補給できるように解放回路になっている。また
、洗浄回路のホース内にエアーが溜ると洗浄液タンクへ
の液の戻りが防げられるのでこのエアーを抜いて洗浄液
の循環を円滑にする上からもこの種の装置の洗浄回路は
開放型が便利であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、開放型の洗浄液回路を用いて洗浄装置を
自動化しようとすると次のような困難な問題が生ずる。

すなわち、開放回路では洗浄回路内の各部の液圧バラン
スが一定にならないので電解水生成中に洗浄回路を介し
てアルカリ水と酸性水が混合するおそ扛があり、これを
防ぐには洗浄回路との間に電動バルブが必要となり、制
御系を含めてコスト高となる。また、開放回路の洗浄タ
ンクから液の循環を自動化しようとすると圧力の高い電
解槽内に洗浄液を注入することになるため注入分の液量
だけ電解槽内の水を抜かなければならない。さらには、
洗浄薬液を定量混入するための制御回路が必要になる。

これらはいずれも開放型回路では解決困難な間Ｉであり
、著しくコスト高になる。

本発明の主たる目的は簡略なシステムでワンタッチで操
作できる洗浄装置を備え、しかもメンテナンスなしに長
期間にわたって使用できる洗浄装置を備えた水の電解装
置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は洗浄液密閉循環回路のポンプ
と洗浄液回収側回路の堰手段を連動させ、且つ常に堰手
段が回路を閉じた状態でポンプを停止させるようにした
洗浄装置を有する水の電解袋（ｔを提供することにある
。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記の目的は、陽電極と陰電極の間を電解用隔膜によっ
て陽電極と陰電極に仕切った電解槽を有する水の電解装
置において、電解装置本体の少なくとも電解槽内と外部
洗浄液タンクの間に、Ｉンプ手段を介して洗浄液を流動
させる密閉循環回路を設け、この密閉循環回路の洗浄液
供給側回路と回収側回路に非洗浄時における電解槽内の
水と洗浄液供給及び回収側回路内の洗浄液の混合を防止
するための堰手段を配設することによって達成すること
ができる。

第１図は本発明の基本的な洗浄回路を示すフローチャー
トであり、電解装置本体１と洗浄液タンク２の間に電解
槽３内を通る密閉循環回路４を設け、該循環回路４の洗
浄液供給側回路４ａと洗浄液回収回路４ｂの各々に、′
− 水生成水回路に設けた切換えバルブである。この切換え
バルブは好ましくはポンプ手段６と連動して作動させる
。前記堰手段５ａ、５ｂは自重またはばねによって通路
を閉じる弁機構、ポンプと弁の両機能を備えた回転ポン
プ、あるｂはソレノイドバルブ、モータバルブなどの切
換弁を使用スルことができる。

また、ポンプ手段６と連動して洗浄液循環回路を開き、
且つ回路４が閉じた状態でポンプを停止するように保証
するには、洗浄液供給側回路４ａの堰手段５ａに逆上弁
を使用するとともに、回収側回路４ｂの堰手段５ｂを、
回路４を閉じるように付勢された弁体とこの弁体を開閉
する作動子とからなるチェック弁部材と、循環回路チェ
ック弁部材を作動させる弁開閉機構と、前記チェック弁
部材の閉鎖に同期してポンプのモーターへ停止信号を発
信するスイッチ機構とを有する流通制御機構に構成すれ
ば、よい。

第１図は電極３ａ、３ｂ間を隔膜３Ｃで仕切った電解槽
３の一方の電極室３　ａ／の排出路から他方の電極室３
　ｂ’の排出路へ流下させてタンク２へ回収する循環回
路の実施例を示したが、第２図のように洗浄液を電極槽
３の供給口から画電極室３ａ′。

３　ｂ’または陰極室３　ｂ’のみを通してタンク２へ
回収するようにしても良い。この場合・マルブ７を閉じ
てバルブ８を開けば洗浄液は陰極室３　ｂ’と陽極室３
　ａ／の両方を通って循環し、バルブ７．８を閉じれば
洗浄液は陰極室３　ｂ’のみを循環する。また、図の実
施例では電解槽のアルカリ水排出口と酸性水排出口の近
傍に循環回路の供給側回路と回収側回路を接続している
が、給水路あるいは排水路の末端近傍に洗浄循環回路の
供給側回路と回収側回路を接続して電解装置の内部全体
を洗浄できるように構成することも本発明の思想に含ま
れる。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の具体例を添付図面に基づいて説明する。

・第３図は本発明の一実施例を示す電解装置の要部縦断
面図、第４図は同電解装置の一部切欠平面図であり、第
３図と第４図の関係は、第３図が第４図の■−■線縦線
面断面図している。また、第５図は洗浄液回収側回路の
堰手段の一例を示す構成部材組付説明図である。

第３図において、電解装置１は陽電極３ａとその外側の
筒状陰電極３ｂを同心に配設し、画電極３ａ、３ｂ間の
間隙を電解用隔膜３ｃによって陽極室３　ａ’と陰極室
３　ｂ’に仕切ってなる電解槽３（電解ユニット）を具
備している。ちなみに、図の電解装置は４本の電解槽３
を上下組付ブロックにボルトで一体に取付けである。

これらの電解槽３では共通の給水孔９から導入した水は
逆上弁９′を介して各電解槽３の給水部ｌＯに入り、陽
極室３　ａ／と陰極室３　ｂ’に振り分けられ、画電極
室を通水する過程で両電極間に印加した直流電圧によっ
て電気分解される。

かくして陰極室３　ｂ’で生成さｎたアルカリイオン水
はアルカリ水排出口１１から各電解槽に共通のアルカリ
水集水チャンバ１２に流れ、通路１３を介して取出口１
４から導出される。尚、図は省略したが取出口に接続さ
れる配管には洗浄時に通路を閉じるための開閉バルブ（
第１図、第２図の符号７に相当）が設けられている。

他方、陽極室３ａで生成さｎた酸性水は酸性水排出口１
５から各電極槽に共通のドーナツ形の酸性水集水チャン
バ１６に流入し、該チャンバの側壁に設けられた酸性水
取出口１７（第４図参照）から導出される。図は省略し
たが、酸性水取出口１７に接続される配管にも洗浄時に
通路を閉じるための開閉バルブが設けられている。

２は内部に塩酸溶液などの洗浄液を充填し、洗浄液の供
給口１８と回収口１９を有する密閉型の洗浄液タンクで
あシ、該タンク２は電解装置ｌの上部に一体に形成した
取付部材２０に液密且つ着脱可能に連結されている。タ
ンク取付部材２０はタンク２の供給口１８と連通ずる供
給路２０ａと、タンクの回収口１９に連通ずる回収路２
０ｂを有するとともに、これら洗浄液供給路２０ａと回
収路２０ｂは以下に延べる通路を介して電解槽３に連絡
している。

すなわち、洗浄液タンク２の供給口１８に連通ずる取付
部材２０の洗浄液供給路２０ａは流路２１を介して電解
槽の給水部１０に連通し、洗浄液供給側回路４ａを形成
している。

また、タンク２の回収口１９に連通ずる洗浄液回収路２
０ｂは流路２２を介して電解装置１の前記アルカリ水集
水チャンバ１２に連通し洗浄液回収側回路４ｂを形成し
ている。

かぐして、電解装置の洗浄時に、タンク２の供給口１８
→流路２１（供給側回路４ａ）→電解槽３→アルカリ水
集水チャンバ１２→流路２２（回収側回路４ｂ）→タン
ク２の回収口１９にいたる密閉型の洗浄液循環回路が形
成されるようになっている。

上記循環回路の配管は第２図に示すものと実質的に同じ
ものであるが、供給側回路４ａ（通路２１）を電解装置
１の酸性水チャンバ１６に接続して、第１図の配管系に
することはもちろん可能である。

この密閉循環回路には回路内に上記ルートで洗浄液を流
動させるためにモーターで駆動されるポンプ手段６が設
けられており、第３図の実施例では循環回路の回収側回
路４ｂを構成する通路２２に設けられている。

また、循環液供給側回路４ａと回収側回路４ｂには非洗
浄時に電解処理水と洗浄液が混らないようにするための
弁機構もしくは堰手段５　ａ　＋　５　ｂが設けられて
いる。これらの堰手段は基本的には非洗浄時に各々の回
路を閉じる機能があればよい。

従って後述するような弁機能を有する回転ポンプを使用
して、ポンプ手段と堰手段を兼用させる構造でもよく、
さらには自動切換えバルブなどの公知の弁機構を用いる
こともできるが、できるだけ構造が簡単で、操作を自動
化でき、しかも確実に混合防止を保証できるものが望ま
しい。

第３図実施例の堰手段はこの要請に応えるべく開発され
たもので、洗浄液供給側回路４ａの堰手段５ａとして逆
止弁２３を設けるとともに、回収側回路４ｂの堰手段５
ｂとして以下の構成になる流通制御機構を設けである。

すなわち、この流通制御機構は回収側回路４ｂ（通路２
２）を閉じるように付勢された弁体２４ｍとこの弁体を
開閉する作動子２４ｂからなるチエ藁 ツク弁部材と、ポンプの駆動軸と同期する運動伝達部材
を介して上記チェック弁部材２４を開閉作動させる弁開
閉機構２５と、上記チェック弁部材２４の閉鎖に同期し
てＩンｆ６のモータ２６へ停止信号を発信するスイッチ
機構２７を具備してなり、洗浄液の回収側回路４ｂの混
合防止側堰手段５ｂとして組込まれている。

第３図の実施例では、チェック弁部材は、はね２８に押
されて回収側回路４ｂを閉じるように付勢された弁体２
４ａを、作動子２４’ｂによってばね２８に抗して押圧
することによシ回路を開くように構成されている。また
、弁開閉機構２５は、第４図及び第５図に詳細に示すよ
うに、ポンプ６の駆動軸に同期する偏心カム部材２５ｍ
を設けるとともに、一端支点Ｐを揺動自在に枢着し且つ
中間に前記チェック弁部材２４の作動子２４ｂと係合す
る係合片２５ｂを固定したレバー２５ｃの自由端を前記
カム部材２５＆のカム周縁に係合させた構成になってい
る。好ましくは、レバー２５ｃの自由端に溝車２５ｄを
軸着し、溝車２５ｄと偏心カム部材２５ａのカム周縁を
凹凸係合させる。

偏心カム部材２５＆は真円の縁の一部に凹部または小半
径部分２５＆′を形成してあり、これによシ、レバー２
５ｃの自由端側溝車２５ｄがカム部材２５ａの真円縁部
分と係合しているときはレバー２５ｃの係合片２５ｂが
チェック弁部材２４の作動子２４ｂを介して弁体２４ｍ
を押圧し、流路２２を開き、他方、カム部材２５ａの凹
部２５ａ′に係合したときは第５図のようにレバー２５
ｃが図の上方に変位して弁体２４ａを流路の閉鎖位置に
戻すようになっている。

尚、カム部材２５ａの形状は図のように真円縁の一部に
凹部を形成する場合に限らず、カム部材２５ａをレバー
２５ｃの下方に設ける場合は真円縁の一部に凸部を形成
する場合もあり、要はレバーとの相対的な位置関係によ
り、真内部分と非真内部で弁体２４ａを開閉操作する構
造であればよい。

弁開閉機構２５の近傍にはチェック弁部材２４の閉鎖状
態を検出してポンプ６のモータ２６へ停止信号を発信す
るスイッチ機構２７が設けられている。図の実施例では
レバー２５ｃの近傍にスイッチ機構２７としてリミット
スイッチを設け、レバー２５Ｃが弁体閉鎖位置にきたと
きにリミットスイッチが発信操作されるようにしである
。もっとも、スイッチ機構２７は図の実施例に限定され
るものではなく、チェック弁部材２４の閉鎖状態を検出
し”て検出信号を発信するものであれば他のいかなる方
式でもよい。

スイッチ機構２７はポｙ７°６のモーター２６に停止信
号を送るための装置であるが、実際にはその都度モータ
ーを停止させる必要はなく、例えば洗浄時間に合わせて
所定発信数がカウントされるとモータ電源を切るように
してもよい。また、カム部材２５ａは必ずしもモーター
２６またはポンプ６の回転軸に固着する場合に限らず、
減速゛ギヤ等を介して一回転で所定の洗浄が終るように
してもよい。

尚、第３図乃至第５図の実施例では洗浄液のポンプ手段
として回転ポンプを使用する場合を例示したが、プラン
ジャポンプなどの往復ポンプ、あるいはデラスコポンプ
を使用することもできる。

いずれの場合も、回転羽根などのタンクの液送り部材６
′をゴムなどの可撓性材料で形成し、これによりチェッ
ク弁部材を閉鎖するときに生ずる弁とポンプ間の負圧現
象を可撓性の液送シ部材で吸収させるのが望ましい。

さらに、ポンプ６駆動軸に同期する運動伝達部材も偏心
カム２５ａに限らない。要はポンゾロと連動してチェッ
ク弁部材２４を開閉する構造であればよく、使用するポ
ンプの構造によってその形状、構造が異なるのはいうま
でも彦い。

尚、洗浄液タンク２の供給口１８は開閉用の突出ロッド
２９ｍとげね２９ｂに支承された弁体２９を有するフラ
ンジ付きの中空栓部材３０からなり、回収口１９の開口
縁係止部材との間に懸架した戻しばね３１によって支持
されている。従って、取付部材２０にセットさｎる前は
弁体２９で供給口１８の通路が閉鎖されているとともに
、戻しばね３１によってフランジ３２がタンク２の回収
口１９を閉鎖するように付勢されている。そして、図の
ように電解装置の取付部材２０にセットされるとロッド
２８の先端が取付部材２０の内壁突起に当って弁体２９
をばね２９ｂに抗して押し戻し供給口通路を開くととも
に取付部材２０の導入部開口縁にばね受け３１’が係止
されて栓部材３０が後退し、フランジ３２で閉ざされて
いた回収口１９が開くようになっている。このように構
成することにより取付前のタンクの密閉を保証し、且つ
着脱時に液もれを防止することができる。

第６図は本発明の別の具体例を示すもので特に堰手段と
して密閉循環回路の洗浄液供給側回路または回収側回路
の少なくとも一方に羽根形回転タンクで構成し、これに
よシポンゾ手段と該ポンプ手段を設ける側の回路を一つ
の部材で兼用させたものである。この具体例ではタンク
２の洗浄液供給口１８に羽根形回転ポンプ１００を一体
に組み付けである。第６図、第７図から明らかなように
、該回転ポンプ１００は供給口１８に連通ずる吸引孔１
０１と供給側エル＆１０２に連通する吐出孔１０３の間
に偏心円形の内周壁を有するポンプ室１０４を設け、こ
のポンプ室１０４内に、偏心円の長軸部の周壁に摺接す
る複数の可撓性羽根１０５を放射状に備えた回転羽根部
材１０６を嵌装し、回転羽根部材１０６の回転軸１０７
を外部のモーター１０８に接続しである。吸引口１０１
と吐出口１０３はポンプ室１０４の離隔位置に開口させ
である。

かぐして、モーター１０８により回転羽根部材１０６が
回転すると吸入口１０１からポンプ室１０４に導入され
た洗浄液はポンプ室１０４の周壁と摺接する羽根１０５
０回転により吐出口１０３に導かれ供給側エル？１０２
に押し出される。

また、羽根部材１０６の回転を止めると吸入口１０１、
吐出口１０３は羽根１０５によって仕切られ、液の流れ
が止まる。

尚第６図の実施例では洗浄液供給側回路に回転ポンプを
設ける場合を例示したが、回収側回路に設けることも可
能であり、また必ずしもタンクと一体に形成する場合に
限らず、例えば第３図のポンプ位置を配設することもで
きる。

さらに、図は省略したが本発明を構成する堰手段は図の
実施例に限らず例えばポンプ手段のスイッチと連動する
ソレノイドバルブ、モーターバルブなどの切換えバルブ
を使用してもよい。

〔作用〕

次に本発明の詳細な説明する。

電解装置１の給水路及び生成水排出路のバルブ７を閉じ
ると、電解装置１とタンク２の間に前記洗浄用の密閉循
環回路が形成さｎ、ポンプ手段を作動させると回路内の
流体が密閉回路に沿って流動する。その結果、タンク内
の洗浄液が電解槽内を循環して流ｎ、陰電極に付着した
炭酸カルシウムＣａＣＯ３は洗浄液の酸（例えば塩酸Ｈ
Ｃｔ）とＣａＣ０＋　ＨＣＬ　＝ＣａＣｔ＋　ＨＣＯｓ
の反応式で溶解し、洗浄がなされる。

所定の洗浄が終了すると堰手段によシ洗浄液の供給側回
路と回収側回路の各堰手段５ａ、５ｂが回路を閉じる。

従って電解処理水と洗浄液回路は遮断さｎる。

特に、第３図乃至第５図の実施例では、洗浄循環回路の
ボンｆ６を作動させると弁開閉機構２５によって回収側
回路４ｂのチェック弁部材２４が連動して開き、洗浄が
行われるとともに、チェック弁部材２４の閉鎖と同期し
てポンプ６に停止信号が送られる。そして、洗浄終了後
は、逆上弁２３とチェック弁部材２４の弁体２４ａが洗
浄回路を強制的に閉じる。

〔発明の効果〕 以上のように本発明は電解装置と洗浄液タンクの間に密
閉循環回路を形成してワンタッチで作動可能な洗浄装置
を設けたので、操作が簡単になシ、洗浄のための特別な
技術を要しない。従りて、メンテナンスの経費を著しく
節減することができる。

また、本発明の電解装置は開閉型の循環洗浄回路を備え
ているのでメンテナンスなしで洗浄装置を長期間にわた
って使用できる効果がある。すなわち、洗浄循環回路が
密閉されているので有効な薬液が外に放出されるおそれ
がない。従って、濃度の高い薬液を使用しても無駄が生
じない。洗浄液は電解槽内の水の混入と炭酸カルシウム
との反応で次第に濃度が低下するが、例えば１２回洗浄
しても有効濃度を保持するように初めから濃度を高くし
ておけば月−回の洗浄の場合には一年間はメンテナンス
なしに使用できるという飛躍的な進歩が得られる。この
ような利点は洗浄循環回路を密閉型にしたことによって
はじめてなし得たものである。

また、特に第３図乃至第５図の実施例ではポンプ手段と
弁装置が連動し、しかもチェック弁が閉じた状態でポン
プが停止するように保証されるので電解装置における洗
浄回路の混合防止用層手段として最適である。加えて、
洗浄終了後は洗浄回路が強制的に閉鎖されるので原水の
供給で電解槽の圧力が上昇しても、電解水が洗浄回路に
混入するおそれは完全に解消される。

また、チェック弁を閉じるときにボン７°までの液圧が
負圧になシ、ポンプの羽根に無理が生ずるが羽根などの
液送り部材を可撓性材料で形成することによシ圧力変化
を吸収し損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するフローチャート、第２図は本
発明の他の実施例を示すフローチャート、第３図は本発
明装置の一実体例を示す縦断面図、第４図は第３図の一
部切欠平面図、第５図は第３図実施例の要部説明図、第
６図は本発明装置の他の実体例を示す要部断面図、第７
図は第６図■−■線断面図である。 ｌ・・・電解装置、２・・・洗浄液タンク、３・・・電
解槽、４ａ・・・洗浄液供給側回路、４ｂ・・・洗浄液
回収側回路、５ａ、５ｂ・・・堰手段、６・・・ポンプ
手段、１８・・・供給口、１９・・・回収口、２４・・
・チェック弁部材、２４ｍ・・・弁体、２４ｂ・・・作
動子、２５・・・弁開閉機構、２５ａ・・・偏心カム部
材、２５ｂ・・・係合片、２５ｃ・・・レバー、２６・
・・逆止弁、２７・・・スイッチ機構図面のン 第１　ｈｔ ν書（内容に変更なし１ ゲ 第２ｖ！ 第４図 第６図 手続補正書彷幻 特願昭６２−４１０７１号 ２、発明の名称　密閉循環回路式洗浄装置を有する水の
電解装置３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　埼玉県上福岡市西２丁目７番１８号氏名（名
称）岡崎龍夫 ４、代理人

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）陽電極と陰電極の間を電解用隔膜によって陽極室
   と陰極室に仕切った電解槽を有する水の電解装置におい
   て、電解装置本体と洗浄液タンクの間に少なくとも電解
   槽の陰極室を経由する洗浄用密閉循環回路を設け、該循
   環回路に回路内の流体を流動させるポンプ手段を設け、
   さらに該密閉循環回路の洗浄液供給回路と回収回路に、
   非洗浄時の電解槽内の水と洗浄液供給側回路及び回収側
   回路の洗浄液との混合を防止する堰手段を配設したこと
   を特徴とする洗浄装置を具備した水の電解装置
2. （２）密閉循環回路の洗浄液供給側回路の堰手段が逆止
   弁からなり、回収側回路の堰手段が、回路を閉じるよう
   に付勢された弁体とこの弁体を開閉する作動子からなる
   チェック弁部材と、系内のポンプの駆動軸に同期して設
   けた運動伝達部材を介して前記チェック弁部材を作動さ
   せる弁開閉機構と、前記チェック弁部材の閉鎖に同期し
   てポンプのモータへ停止信号を発信するスイッチ機構と
   を含む流通制御機構からなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の洗浄装置を有する水の電解装置
3. （３）ポンプの液送り部材が可撓性材質からなる特許請
   求の範囲第２項記載の洗浄装置を有する水の電解装置
4. （４）弁開閉機構が、ポンプの駆動軸と同期する運動伝
   達部材と、一端を枢着し且つ中間に前記チェック弁部材
   の作動子と係合する係合片を設けたレバーとを有し、該
   レバーの自由端を前記運動伝達部材に係合させてなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項記載
   の洗浄装置を有する水の電解装置
5. （５）洗浄液供給側回路及び回収側回路の双方または一
   方に弁機構を有する回転ポンプを設けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の洗浄装置を有する水の電
   解装置
6. （６）洗浄液供給側回路及び回収側回路の双方または一
   方の堰手段が自動切換えバルブからなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の洗浄装置を有する水の電
   解装置